参考： https://www.cnblogs.com/geneil/archive/2011/12/04/2275372.html
用户空间
应用层头文件：#include <sys/ioctl.h>
1
int ioctl(int d,int request, ...)
作用：配合驱动层的IOCTL函数实现指令的传递
参数1：设备描述符
参数2：指令，如某一个命令对应驱动层的某一个功能
参数3：可变参数，跟命令有关，传递进入驱动层的参数或者是接收数据的缓存
返回成功：0
返回失败：小于0 返回值取决于用户如何设计驱动层
驱动（内核层）
ioctl 使用方法
驱动层头文件：#include <linux/ioctl.h>
1
long (*unlocked_ioctl) (struct file *, unsigned int,unsigned long)
作用：此函数指针原型位于struct file_operations结构体当中，配合应用层ioctl函数实现指令传递的功能
参数1：文件结构体指针
参数2：指令
参数3：应用层传递给驱动层的数据或者是接收数据用到的缓存地址
ioctl方法
1
2
3
4
5
6
int (*ioctl) (struct inode *inode,struct file *filp,unsigned int cmd,unsigned long arg);
/*
inode与filp两个指针对应于应用程序传递的文件描述符fd，这和传递open方法的参数一样。
cmd 由用户空间直接不经修改的传递给驱动程序
arg 可选。
*/
在驱动程序中实现的ioctl函数体内，实际上是有一个switch {case}结构，每一个case对应一个命令码，做出一些相应的操作。怎么实现这些操作，这是每一个程序员自己的事情，因为设备都是特定的。关键在于怎么样组织命令码，因为在ioctl中命令码是唯一联系用户程序命令和驱动程序支持的途径。
在Linux核心中是这样定义一个命令码的：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
____________________________________
| 设备类型 | 序列号 | 方向 | 数据尺寸 |
|----------|--------|------|-------- |
| 8 bit | 8 bit | 2 bit |8~14 bit|
|----------|--------|------|-------- |
这样一来，一个命令就变成了一个整数形式的命令码。但是命令码非常的不直观，所以Linux Kernel中提供了一些宏，这些宏可根据便于理解的字符串生成命令码，或者是从命令码得到一些用户可以理解的字符串以标明这个命令对应的设备类型、设备序列号、数据传送方向和数据传输尺寸。
1. 定义命令：
内核中提供了一些宏，来帮助定义命令。
1
2
3
4
5
//nr为序号，datatype为数据类型,如int
_IO(type, nr ) //没有参数的命令
_IOR(type, nr, datatype) //从驱动中读数据
_IOW(type, nr, datatype) //写数据到驱动
_IOWR(type,nr, datatype) //双向传送
定义命令举例，来自 ldd3：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
/*
* Ioctl definitions
*/
/* Use 'k' as magic number */
#define SCULL_IOC_MAGIC 'k'
/* Please use a different 8-bit number in your code */
#define SCULL_IOCRESET _IO(SCULL_IOC_MAGIC, 0)
/*
* S means "Set" through a ptr,
* T means "Tell" directly with the argument value
* G means "Get": reply by setting through a pointer
* Q means "Query": response is on the return value
* X means "eXchange": switch G and S atomically
* H means "sHift": switch T and Q atomically
*/
#define SCULL_IOCSQUANTUM _IOW(SCULL_IOC_MAGIC, 1, int)
#define SCULL_IOCSQSET _IOW(SCULL_IOC_MAGIC, 2, int)
#define SCULL_IOCTQUANTUM _IO(SCULL_IOC_MAGIC, 3)
#define SCULL_IOCTQSET _IO(SCULL_IOC_MAGIC, 4)
#define SCULL_IOCGQUANTUM _IOR(SCULL_IOC_MAGIC, 5, int)
#define SCULL_IOCGQSET _IOR(SCULL_IOC_MAGIC, 6, int)
#define SCULL_IOCQQUANTUM _IO(SCULL_IOC_MAGIC, 7)
#define SCULL_IOCQQSET _IO(SCULL_IOC_MAGIC, 8)
#define SCULL_IOCXQUANTUM _IOWR(SCULL_IOC_MAGIC, 9, int)
#define SCULL_IOCXQSET _IOWR(SCULL_IOC_MAGIC,10, int)
#define SCULL_IOCHQUANTUM _IO(SCULL_IOC_MAGIC, 11)
#define SCULL_IOCHQSET _IO(SCULL_IOC_MAGIC, 12)
/*
* The other entities only have "Tell" and "Query", because they're
* not printed in the book, and there's no need to have all six.
* (The previous stuff was only there to show different ways to do it.
*/
#define SCULL_P_IOCTSIZE _IO(SCULL_IOC_MAGIC, 13)
#define SCULL_P_IOCQSIZE _IO(SCULL_IOC_MAGIC, 14)
/* ... more to come */
#define SCULL_IOC_MAXNR 14
2. 实现命令
定义好了命令，下一步就是要实现ioctl函数了，ioctl的实现包括三个技术环节：
1）返回值；
ioctl函数的实现是根据命令执行的一个switch语句，但是，当命令不能匹配任何一个设备所支持的命令时，通常返回-EINVAL(非法参数)；
2）参数使用；
用户使用 int ioctl(int fd,unsinged long cmd,...) 时，…就是要传递的参数；
再通过 int (*ioctl)(struct inode *inode, struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg) 中的arg传递；
如果arg是一个整数，可以直接使用；
如果是指针，我们必须确保这个用户地址是有效的，因此，使用之前需要进行正确检查。
内部有检查的，不需要检测的:
1
2
3
4
copy_from_user
copy_to_user
get_user
put_user
需要检测的：
1
2
__get_user
__put_user
检测函数 access_ok():
1
2
3
4
5
6
7
8
static inline int access_ok(int type, const void *addr, unsigned long size)
/*
type :是VERIFY_READ 或者VERIFY_WRITE用来表明是读用户内存还是写用户内存;
addr:是要操作的用户内存地址;
size:是操作的长度。如果ioctl需要从用户空间读一个整数，那么size参数就等于sizeof(int)；
返回值：Access_ok返回一个布尔值：1，是成功（存取没问题）；0，是失败，ioctl返回-EFAULT；
*/
3）命令操作；
1
2
3
4
5
switch(cmd)
{
case:
... ...
}
基础函数讲解
1
2
3
4
5
//nr为序号，datatype为数据类型,如int
_IO(type, nr ) //没有参数的命令
_IOR(type, nr, datatype) //从驱动中读数据
_IOW(type, nr, datatype) //写数据到驱动
_IOWR(type,nr, datatype) //双向传送
此处定义类型（就是上边函数的 type 参数）：
1
#define SCULL_IOC_MAGIC 'k'
这个定义相关联的是 ioctl 的 magic number。详细描述一般在 ./Documentation/ioctl/ioctl-number.txt。
节选一部分：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
Code Seq# Include File Comments
========================================================
0x00 00-1F linux/fs.h conflict!
0x00 00-1F scsi/scsi_ioctl.h conflict!
0x00 00-1F linux/fb.h conflict!
0x00 00-1F linux/wavefront.h conflict!
0x02 all linux/fd.h
0x03 all linux/hdreg.h
0x04 D2-DC linux/umsdos_fs.h Dead since 2.6.11, but don't reuse these.
0x06 all linux/lp.h
0x09 all linux/md.h
0x12 all linux/fs.h
linux/blkpg.h
0x1b all InfiniBand Subsystem <http://www.openib.org/>
0x20 all drivers/cdrom/cm206.h
...
# decode
Most architectures use this generic format, but check
include/ARCH/ioctl.h for specifics, e.g. powerpc
uses 3 bits to encode read/write and 13 bits for size.
bits meaning
31-30 00 - no parameters: uses _IO macro
10 - read: _IOR
01 - write: _IOW
11 - read/write: _IOWR
29-16 size of arguments
15-8 ascii character supposedly
unique to each driver
7-0 function #
函数的另一种描述：
1
2
3
4
_IO (魔数， 基数);
_IOR (魔数， 基数， 变量型)
_IOW (魔数， 基数， 变量型)
_IOWR (魔数， 基数，变量型 )
魔数 (magic number)
魔数范围为 0~255 。通常，用英文字符 “A” ~ “Z” 或者 “a” ~ “z” 来表示。设备驱动程序从传递进来的命令获取魔数，然后与自身处理的魔数想比较，如果相同则处理，不同则不处理。魔数是拒绝误使用的初步辅助状态。设备驱动 程序可以通过 _IOC_TYPE (cmd) 来获取魔数。不同的设备驱动程序最好设置不同的魔数，但并不是要求绝对，也是可以使用其他设备驱动程序已用过的魔数。
基(序列号 seq)数
基数用于区别各种命令。通常，从 0开始递增，相同设备驱动程序上可以重复使用该值。例如，读取和写入命令中使用了相同的基数，设备驱动程序也能分辨出来，原因在于设备驱动程序区分命令时 使用 switch ，且直接使用命令变量 cmd 值。创建命令的宏生成的值由多个域组合而成，所以即使是相同的基数，也会判断为不同的命令。设备驱动程序想要从命令中获取该基数，就使用下面的宏：
1
_IOC_NR (cmd)
通常，switch 中的 case 值使用的是命令的本身 。
变量型
变量型使用 arg 变量指定传送的数据大小，但是不直接代入输入，而是代入变量或者是变量的类型，原因是在使用宏创建命令，已经包含了 sizeof() 编译命令。比如 _IOR()宏的定义是：
1
#define _IOR(type,nr,size) _IOC(_IOC_READ,(type),(nr),(_IOC_TYPECHECK(size)))
而 _IOC_TYPECHECK() 的定义正是：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
#ifdef __KERNEL__
/* provoke compile error for invalid uses of size argument */
extern unsigned int __invalid_size_argument_for_IOC;
#define _IOC_TYPECHECK(t) \
((sizeof(t) == sizeof(t[1]) && \
sizeof(t) < (1 << _IOC_SIZEBITS)) ? \
sizeof(t) : __invalid_size_argument_for_IOC)
#else
#define _IOC_TYPECHECK(t) (sizeof(t))
#endif
ioctl 例子
memdev.h
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
#ifndef _MEMDEV_H_
#define _MEMDEV_H_
#include <linux/ioctl.h>
#ifndef MEMDEV_MAJOR
#define MEMDEV_MAJOR 0 /*预设的mem的主设备号*/
#endif
#ifndef MEMDEV_NR_DEVS
#define MEMDEV_NR_DEVS 2 /*设备数*/
#endif
#ifndef MEMDEV_SIZE
#define MEMDEV_SIZE 4096
#endif
/*mem设备描述结构体*/
struct mem_dev
{
char *data;
unsigned long size;
};
/* 定义幻数 */
#define MEMDEV_IOC_MAGIC 'k'
/* 定义命令 */
#define MEMDEV_IOCPRINT _IO(MEMDEV_IOC_MAGIC, 1)
#define MEMDEV_IOCGETDATA _IOR(MEMDEV_IOC_MAGIC, 2, int)
#define MEMDEV_IOCSETDATA _IOW(MEMDEV_IOC_MAGIC, 3, int)
#define MEMDEV_IOC_MAXNR 3
#endif /* _MEMDEV_H_ */
memdev.c
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
#include <linux/module.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/mm.h>
#include <linux/sched.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <asm/io.h>
#include <asm/system.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include "memdev.h"
static int mem_major = MEMDEV_MAJOR;
module_param(mem_major, int, S_IRUGO);
struct mem_dev *mem_devp; /*设备结构体指针*/
struct cdev cdev;
/*文件打开函数*/
int mem_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
struct mem_dev *dev;
/*获取次设备号*/
int num = MINOR(inode->i_rdev);
if (num >= MEMDEV_NR_DEVS)
return -ENODEV;
dev = &mem_devp[num];
/*将设备描述结构指针赋值给文件私有数据指针*/
filp->private_data = dev;
return 0;
}
/*文件释放函数*/
int mem_release(struct inode *inode, struct file *filp)
{
return 0;
}
/*IO操作*/
int memdev_ioctl(struct inode *inode, struct file *filp,
unsigned int cmd, unsigned long arg)
{
int err = 0;
int ret = 0;
int ioarg = 0;
/* 检测命令的有效性 */
if (_IOC_TYPE(cmd) != MEMDEV_IOC_MAGIC)
return -EINVAL;
if (_IOC_NR(cmd) > MEMDEV_IOC_MAXNR)
return -EINVAL;
/* 根据命令类型，检测参数空间是否可以访问 */
if (_IOC_DIR(cmd) & _IOC_READ)
err = !access_ok(VERIFY_WRITE, (void *)arg, _IOC_SIZE(cmd));
else if (_IOC_DIR(cmd) & _IOC_WRITE)
err = !access_ok(VERIFY_READ, (void *)arg, _IOC_SIZE(cmd));
if (err)
return -EFAULT;
/* 根据命令，执行相应的操作 */
switch(cmd) {
/* 打印当前设备信息 */
case MEMDEV_IOCPRINT:
printk("<--- CMD MEMDEV_IOCPRINT Done--->\n\n");
break;
/* 获取参数 */
case MEMDEV_IOCGETDATA:
ioarg = 1101;
ret = __put_user(ioarg, (int *)arg);
break;
/* 设置参数 */
case MEMDEV_IOCSETDATA:
ret = __get_user(ioarg, (int *)arg);
printk("<--- In Kernel MEMDEV_IOCSETDATA ioarg = %d --->\n\n",ioarg);
break;
default:
return -EINVAL;
}
return ret;
}
/*文件操作结构体*/
static const struct file_operations mem_fops =
{
.owner = THIS_MODULE,
.open = mem_open,
.release = mem_release,
.ioctl = memdev_ioctl,
};
/*设备驱动模块加载函数*/
static int memdev_init(void)
{
int result;
int i;
dev_t devno = MKDEV(mem_major, 0);
/* 静态申请设备号*/
if (mem_major)
result = register_chrdev_region(devno, 2, "memdev");
else /* 动态分配设备号 */
{
result = alloc_chrdev_region(&devno, 0, 2, "memdev");
mem_major = MAJOR(devno);
}
if (result < 0)
return result;
/*初始化cdev结构*/
cdev_init(&cdev, &mem_fops);
cdev.owner = THIS_MODULE;
cdev.ops = &mem_fops;
/* 注册字符设备 */
cdev_add(&cdev, MKDEV(mem_major, 0), MEMDEV_NR_DEVS);
/* 为设备描述结构分配内存*/
mem_devp = kmalloc(MEMDEV_NR_DEVS * sizeof(struct mem_dev), GFP_KERNEL);
if (!mem_devp) /*申请失败*/
{
result = - ENOMEM;
goto fail_malloc;
}
memset(mem_devp, 0, sizeof(struct mem_dev));
/*为设备分配内存*/
for (i=0; i < MEMDEV_NR_DEVS; i++)
{
mem_devp[i].size = MEMDEV_SIZE;
mem_devp[i].data = kmalloc(MEMDEV_SIZE, GFP_KERNEL);
memset(mem_devp[i].data, 0, MEMDEV_SIZE);
}
return 0;
fail_malloc:
unregister_chrdev_region(devno, 1);
return result;
}
/*模块卸载函数*/
static void memdev_exit(void)
{
cdev_del(&cdev); /*注销设备*/
kfree(mem_devp); /*释放设备结构体内存*/
unregister_chrdev_region(MKDEV(mem_major, 0), 2); /*释放设备号*/
}
MODULE_AUTHOR("David Xie");
MODULE_LICENSE("GPL");
module_init(memdev_init);
module_exit(memdev_exit);
app-ioctl.c
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include "memdev.h" /* 包含命令定义 */
int main()
{
int fd = 0;
int cmd;
int arg = 0;
char Buf[4096];
/*打开设备文件*/
fd = open("/dev/memdev0",O_RDWR);
if (fd < 0)
{
printf("Open Dev Mem0 Error!\n");
return -1;
}
/* 调用命令MEMDEV_IOCPRINT */
printf("<--- Call MEMDEV_IOCPRINT --->\n");
cmd = MEMDEV_IOCPRINT;
if (ioctl(fd, cmd, &arg) < 0)
{
printf("Call cmd MEMDEV_IOCPRINT fail\n");
return -1;
}
/* 调用命令MEMDEV_IOCSETDATA */
printf("<--- Call MEMDEV_IOCSETDATA --->\n");
cmd = MEMDEV_IOCSETDATA;
arg = 2007;
if (ioctl(fd, cmd, &arg) < 0)
{
printf("Call cmd MEMDEV_IOCSETDATA fail\n");
return -1;
}
/* 调用命令MEMDEV_IOCGETDATA */
printf("<--- Call MEMDEV_IOCGETDATA --->\n");
cmd = MEMDEV_IOCGETDATA;
if (ioctl(fd, cmd, &arg) < 0)
{
printf("Call cmd MEMDEV_IOCGETDATA fail\n");
return -1;
}
printf("<--- In User Space MEMDEV_IOCGETDATA Get Data is %d --->\n\n",arg);
close(fd);
return 0;
}
install_mod.sh
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
#!/bin/sh
# install_mod.sh
module="memdev"
device="memdev"
mode="664"
# Group: since distributions do it differently, look for wheel or use staff
if grep '^staff:' /etc/group > /dev/null; then
group="staff"
else
group="wheel"
fi
# remove stale nodes
rm -f /dev/${device}?
# invoke insmod with all arguments we got
# and use a pathname, as newer modutils don't look in . by default
/sbin/insmod -f ./$module.ko $* || exit 1
major=`cat /proc/devices | awk "\\$2==\"$module\" {print \\$1}"`
mknod /dev/${device}0 c $major 0
mknod /dev/${device}1 c $major 1
ln -sf ${device}0 /dev/${device}
# give appropriate group/permissions
chgrp $group /dev/${device}[0-1]
chmod $mode /dev/${device}[0-1]
uninstall_mod.sh
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
#!/bin/sh
#unstall_mod.sh
module="memdev"
device="memdev"
# invoke rmmod with all arguments we got
/sbin/rmmod $module $* || exit 1
# remove nodes
rm -f /dev/${device}[0-1] /dev/${device}
exit 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
# To build modules outside of the kernel tree, we run "make"
# in the kernel source tree; the Makefile these then includes this
# Makefile once again.
# This conditional selects whether we are being included from the
# kernel Makefile or not.
ifeq ($(KERNELRELEASE),)
# Assume the source tree is where the running kernel was built
# You should set KERNELDIR in the environment if it's elsewhere
KERNELDIR ?= /lib/modules/$(shell uname -r)/build
# The current directory is passed to sub-makes as argument
PWD := $(shell pwd)
modules:
$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules
modules_install:
$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules_install
clean:
rm -rf *.o *~ core .depend .*.cmd *.ko *.mod.c .tmp_versions *unsigned *order *symvers
.PHONY: modules modules_install clean
else
# called from kernel build system: just declare what our modules are
obj-m := memdev.o
endif
1
2
3
4
5
6
7
8
9
# app-ioctl 运行结果
<--- Call MEMDEV_IOCPRINT --->
<--- CMD MEMDEV_IOCPRINT Done--->
<--- Call MEMDEV_IOCSETDATA --->
<--- In Kernel MEMDEV_IOCSETDATA ioarg = 2007 --->
<--- Call MEMDEV_IOCGETDATA --->
<--- In User Space MEMDEV_IOCGETDATA Get Data is 1101 --->
源码追踪
ioctl系统调用内核中的定义如下:
1
SYSCALL_DEFINE3(ioctl, unsigned int, fd, unsigned int, cmd, unsigned long, arg)
ioctl在file_operations中的函数原型如下：
1
2
long (*unlocked_ioctl) (struct file *, unsigned int, unsigned long);
long (*compat_ioctl) (struct file *, unsigned int, unsigned long);
用一个用户空间的小例子，来看一下。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
#include<sys/ioctl.h>
#include <stdio.h>
int main (void)
{
struct winsize w;
ioctl(0, TIOCGWINSZ, &w);
printf ("This is %dx%d\n", w.ws_row, w.ws_col);
return 0;
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
# fs/ioctl.h
SYSCALL_DEFINE3(ioctl, unsigned int, fd, unsigned int, cmd, unsigned long, arg)
{
struct file *filp;
int error = -EBADF;
int fput_needed;
filp = fget_light(fd, &fput_needed);
if (!filp)
goto out;
error = security_file_ioctl(filp, cmd, arg);
if (error)
goto out_fput;
error = do_vfs_ioctl(filp, fd, cmd, arg);
out_fput:
fput_light(filp, fput_needed);
out:
return error;
}
进入 do_vfs_ioctl 后，可以看到这里主要会依照 cmd 的指令值来判断接下来的程式流向。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
int do_vfs_ioctl(struct file *filp, unsigned int fd, unsigned int cmd,
unsigned long arg)
{
int error = 0;
int __user *argp = (int __user *)arg;
switch (cmd) {
case FIOCLEX:
set_close_on_exec(fd, 1);
break;
case FIONCLEX:
set_close_on_exec(fd, 0);
break;
case FIONBIO:
error = ioctl_fionbio(filp, argp);
break;
case FIOASYNC:
error = ioctl_fioasync(fd, filp, argp);
break;
case FIOQSIZE:
if (S_ISDIR(filp->f_path.dentry->d_inode->i_mode) ||
S_ISREG(filp->f_path.dentry->d_inode->i_mode) ||
S_ISLNK(filp->f_path.dentry->d_inode->i_mode)) {
loff_t res =
inode_get_bytes(filp->f_path.dentry->d_inode);
error = copy_to_user((loff_t __user *)arg, &res,
sizeof(res)) ? -EFAULT : 0;
} else
error = -ENOTTY;
break;
case FIFREEZE:
error = ioctl_fsfreeze(filp);
break;
case FITHAW:
error = ioctl_fsthaw(filp);
break;
case FS_IOC_FIEMAP:
return ioctl_fiemap(filp, arg);
case FIGETBSZ:
{
struct inode *inode = filp->f_path.dentry->d_inode;
int __user *p = (int __user *)arg;
return put_user(inode->i_sb->s_blocksize, p);
}
default:
if (S_ISREG(filp->f_path.dentry->d_inode->i_mode))
error = file_ioctl(filp, cmd, arg);
else
error = vfs_ioctl(filp, cmd, arg);
break;
}
return error;
}
这次使用的 cmd==TIOCGWINSZ 不在其中，因此会进入 default 判断。里面的 S_ISREG 是本档案是否为一般档案的意思，相关的判断我们有机会在档案处理系统呼叫篇的 stat 中探索。终端机因为不是一般档案（Linux 的话是 /dev/pts/ 底下的一些特殊档案），所以接下来会进入 vfs_ioctl，然后对应到 tty_ioctl，其中就有回传视窗设定的判断了：
1
2
3
# drivers/char/tty_io.c
case TIOCSWINSZ:
return tiocswinsz(real_tty, p);
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
# linux/syscall.h
#define SYSCALL_DEFINE3(name, ...) SYSCALL_DEFINEx(3, _##name, __VA_ARGS__)
#define SYSCALL_DEFINEx(x, sname, ...) \
static const char *types_##sname[] = { \
__SC_STR_TDECL##x(__VA_ARGS__) \
}; \
static const char *args_##sname[] = { \
__SC_STR_ADECL##x(__VA_ARGS__) \
}; \
SYSCALL_METADATA(sname, x); \
__SYSCALL_DEFINEx(x, sname, __VA_ARGS__)
#define SYSCALL_METADATA(sname, nb) \
SYSCALL_TRACE_ENTER_EVENT(sname); \
SYSCALL_TRACE_EXIT_EVENT(sname); \
static const struct syscall_metadata __used \
__attribute__((__aligned__(4))) \
__attribute__((section("__syscalls_metadata"))) \
__syscall_meta_##sname = { \
.name = "sys"#sname, \
.nb_args = nb, \
.types = types_##sname, \
.args = args_##sname, \
.enter_event = &event_enter_##sname, \
.exit_event = &event_exit_##sname, \
};
#define __SYSCALL_DEFINEx(x, name, ...) \
asmlinkage long sys##name(__SC_DECL##x(__VA_ARGS__))
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
/*
* Lightweight file lookup - no refcnt increment if fd table isn't shared.
* You can use this only if it is guranteed that the current task already
* holds a refcnt to that file. That check has to be done at fget() only
* and a flag is returned to be passed to the corresponding fput_light().
* There must not be a cloning between an fget_light/fput_light pair.
*/
struct file *fget_light(unsigned int fd, int *fput_needed)
{
struct file *file;
struct files_struct *files = current->files;
*fput_needed = 0;
if (likely((atomic_read(&files->count) == 1))) {
file = fcheck_files(files, fd);
} else {
rcu_read_lock();
file = fcheck_files(files, fd);
if (file) {
if (atomic_long_inc_not_zero(&file->f_count))
*fput_needed = 1;
else
/* Didn't get the reference, someone's freed */
file = NULL;
}
rcu_read_unlock();
}
return file;
}
static inline struct file * fcheck_files(struct files_struct *files, unsigned int fd)
{
struct file * file = NULL;
struct fdtable *fdt = files_fdtable(files);
if (fd < fdt->max_fds)
file = rcu_dereference(fdt->fd[fd]);
return file;
}
int security_file_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
{
return security_ops->file_ioctl(file, cmd, arg);
}
static int file_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd,
unsigned long arg)
{
struct inode *inode = filp->f_path.dentry->d_inode;
int __user *p = (int __user *)arg;
switch (cmd) {
case FIBMAP:
return ioctl_fibmap(filp, p);
case FIONREAD:
return put_user(i_size_read(inode) - filp->f_pos, p);
case FS_IOC_RESVSP:
case FS_IOC_RESVSP64:
return ioctl_preallocate(filp, p);
}
return vfs_ioctl(filp, cmd, arg);
}
